Planetary Energy Balance Model III

Description

Résultat de la troisième phase du projet : Planetary Energy Balance Model

L’utilisateur ou l'utilisatrice est alors invité·e à exécuter un modèle de type « Radiatif-Convectif » par l’intermédiaire d’une page web conviviale. Le modèle est une version paramétrique, donc réduite, du système climatique comptabilisant les bilans de radiation solaire, ceux du rayonnement infrarouge terrestre et dont le but ultime est de calculer le profil thermique vertical global moyen en réponse à la charge de l’atmosphère en différents gaz.

L’absorption de la radiation solaire constitue la source principale d’énergie du système et la déperdition du rayonnement infrarouge vers l’espace l’unique puits. L’évolution du bilan radiatif terrestre résulte alors de la différence des flux d’énergie respectifs, émis par la Terre vers l’espace extérieur et reçu par celle-ci du Soleil.
La température d’équilibre du système n’est toutefois atteinte que lorsque l’équilibre entre les flux entrant et les flux sortant est atteint. De plus la concentration des gaz à effet de serre dans l’atmosphère influe considérablement le profil thermique vertical et, par conséquent, la température de l’air à la surface.

Or, la température d’équilibre peut être modifiée par les activités humaines : ce modèle permet effectivement prendre en compte l’influence des activités anthropiques en permettant à l’utilisateur ou l'utilisatrice de modifier la valeurs des concentrations des principaux gaz à effet de serre et celles des paramètres globaux suivants via l’interface :

  1. CO2, concentration du dioxyde de carbone atmosphérique influant sur la quantité de rayonnement infrarouge absorbé par le système
  2. CH4, concentration du méthane atmosphérique influant sur la quantité de rayonnement infrarouge absorbé par le système
  3. Fs, contrôlant la fraction de la radiation solaire parvenant au sommet de l’atmosphère
  4. CFC11 et CFC12, concentrations des gaz synthétiques (chlorofluorocarbures destructeur de la couche d’ozone) influant aussi sur la quantité de rayonnement infrarouge absorbé par le système
  5. Nébulosité moyenne, profondeur optique et altitude des nuages, contrôlant la quantité de nuages présents ce qui influe sur la radiation solaire réfléchie
  6. Z, détermine l’angle zénithal moyen.
  7. G, détermine le profil vertical critique de la température moyenne globale
  8. d, durée de la simulation
  9. Dm, la profondeur de la couche mélangée océanique contrôlant une grande partie de l’inertie thermique du système Terre-Atmosphère
  10. asfc, albédo de surface contrôlant la fraction du rayonnement solaire réfléchie par la surface
  11. HRsfc, l’humidité relative de l’air à la surface influençant les transferts de chaleur convectifs

L’utilisateur ou l'utilisatrice peut choisir à loisir de fixer une valeur de chacun de ces paramètres afin d’analyser la sensibilité du système climatique en réponse à une variation des caractéristiques thermiques et/ou radiatives de ses composantes essentielles.

 

Cadre et partenariat du projet

  • Projet interne de l'Université de Fribourg
  • Département des Géoschiences, Stephane Goyette
  • Centre NTE
  • 2006

 

Discipline et Public du cours

  • Faculté des Sciences
  • Etudiant·es de premier cycle